多参数和双参数磁共振评估前列腺癌的现状及展望

姬健智，张倩，曹亮，牛猛，郭顺林*

前列腺癌是老年男性常见的恶性肿瘤之一，近年来发病率逐年上升[1]。血清前列腺特异性抗原(prost at e-specif ic ant igen，PSA)水平检测是临床常用的筛查方法，其诊断敏感度高，特异度低。经直肠超声(tr ansr ectal ul t rasound，TRUS)引导活检目前是诊断的金标准。近些年研究发现磁共振引导靶向穿刺及磁共振超声融合穿刺的检出率更高。还有一部分学者[2]指出磁共振联合其他临床指标如PSA、前列腺特异性抗原密度(prost at e specif ic ant igen densit y)等诊断并预测分级可显著提高前列腺癌诊断的准确度。

1 前列腺影像报告和数据系统

多年来医学界一直尝试对磁共振技术和诊断报告进行标准化以提高MRI诊断前列腺癌的准确性。欧洲泌尿放射生殖学会(Eur opean Societ y f or Ur ogenit al Radiol ogy，ESUR)推出前列腺影像报告和数据系统(pr ost at e imaging r epor ting and dat a system，PI-RADS)评分，建议使用T2加权成像(T2 weighted imaging，T2WI)、扩散加权成像(dif f usion weighted imaging，DWI)和动态对比增强(dynamic contr ast enhancement，DCE)进行多参数MRI(mul t ipar amet ric magnet ic r esonance imaging，mp-MRI)扫描[3]。PI-RADS最初于2012年制定，2015年推出第2版(PI-RADS V2)，2019年推出2.1 版(PI-RADS V2.1 )[4]。2.1 版对移行带病变的评分标准改进较外周带更为明显，重新定义了移行带T2WI为1分和2分病灶的评分细则和DWI上为2分和3分病灶的评分细则，同时提高了DWI对T2WI上2分病变的评估权重。Tamada等[5]发现PI-RADS V2.1 的评分一致性优于PI-RADS V2。

2 ESUR推荐序列

前列腺根据腺体成分的不同分为外周带(per ipher al)、中央带(centr al zone)、移行带(tr ansit ion zone)和前纤维肌肉基质带(ant er ior f ibr ous muscal mat r ix，AFMS)4个区域[6]。不同区域的腺体结构不同，信号强度也不相同，PI-RADS V2.1 旨在通过分析不同的序列来对不同的区域进行评估[7]。

2.1 T2WI

高分辨率T2WI能够清晰显示前列腺的解剖结构，并可以进行腺体或病变组织的体积测量，对可疑前列腺癌进行识别与定位，评估外侵或转移情况，指导靶向活检[8-10]。T2WI主要检测移行带病灶，PI-RADS V2.1 根据信号强度、病变形态和大小进行评分。但前列腺萎缩性改变、良性增生、前列腺炎及活检所致的瘢痕等一样可以在T2WI上表现为低信号，由此需要DWI和ADC来鉴别以上几种情况[11]。

2.2 DWI

DWI用以评估水分子的运动或扩散程度，主要评价参数是ADC。恶性细胞越多，水分子扩散受限程度就越高[12]。DWI提供了一个可以直接定量的与细胞外环境相关的参数，以区分良恶性病变[13]。关于b值的选用仍有争议，目前ESUR建议使用高b值[3]。ADC图像提供了扩散受限的客观值，有证据表明ADC可以准确地判断肿瘤侵袭程度。同时也有研究表明ADC值和前列腺癌的病理分级存在一定的相关性，可用于病理Gl eason评分的预测，指导临床治疗及预后判断[14]。DWI主要用于评估外周带，PI-RADS V2.1 根据扩散受限程度和病变大小进行1～5分的评分。

2.3 DCE

DCE序列由一系列快速T1加权序列组成，最明显的优点是可以观察肿瘤血管情况。肿瘤产生特定的生长因子促进血管生长，使肿瘤的血管密度和血管通透性升高。肿瘤新生血管越多，预后就越差，Mucci等[15]在长达20多年的研究结果中指出，肿瘤新生血管的不规则性及血管大小可以作为判断良恶性的参考指标。Br awer等[16]的研究中将微血管密度作为肿瘤分期的独立预测因子。因此，对于肿瘤新生血管的量化可有助于对危险度分层并指导治疗计划。Singanamal l i等[17]指出，微血管密度与DCE显出极好的相关性，可以据此对病变进行Gl eason评分以明确术前分期。

前列腺癌在DCE上表现为“快进快退”特点，这要求在推注低分子对比剂之前，期间和之后使用连续的3D T1加权快速梯度回波MRI序列采集。理想情况下，大约应该每5 s进行一次采集，这样可以发现早期有无增强。许多医院或中心使用长达15 s的采集时间来提高空间分辨率并识别临床有意义的前列腺癌。但是，这样一来可能会影响早期增强效果显示，因此PI-RADS指导委员会不建议采集时间超过15 s[18]。

DCE成像可以通过定性的方法或半定量的方法进行技术分析。DCE的定性分析及其在前列腺成像中的应用是基于以下一般假设：与正常组织发出的较慢且持续增加的信号相比，恶性肿瘤在注射后显示出早期快速的高增强，然后相对较快的下降。与此不同的是半定量分析是计算病变的血流动力学。主要方法是通过DCE-MRI得到信号强度-时间曲线，曲线分为流入型、平台型和流出型，其中流出型无法有效判断病灶良恶性，特别是在病变呈局灶性不对称增强的情况下[19]。因为所有影响MR信号强度的因素都可以相应地影响曲线类型[20]，所以PI-RADS指导委员会当前不建议将前列腺病变曲线分析作为一种常规的诊断方法。

PI-RADS V2.1 指出中央带的临床有意义前列腺癌除了典型的早期增强征象外，还有腺体不对称性，中央带信号扩张超过精阜，与邻近的AFMS区域相比出现异常的T2和DWI信号等表现。实际上，因为中央带解剖结构的原因，在正常情况下也可以出现低T2信号和低ADC值的情况。Gupt a等[21]发现中央带部分正常情况下的ADC值都有可能与其他部分恶性表现时的ADC值相同。相反，中央带在动态对比时显出的特点有利于识别基底部癌灶[6,22]。

3 多参数MRI与双参数MRI

3.1 诊断效能评估

近年来，由T2WI和DWI序列组成的双参数MRI(biparametric magnetic r esonance imaging，bp-MRI)检查方案被提出并应用于前列腺癌的诊断。最新的Met a分析显示mp-MRI敏感度为86%(78%～91%)，特 异 度 为67%(40%～86%)，同 时 指 出mp-MRI对临床显著性前列腺癌的诊断AUC达94%[23]。bp-MR敏感度为87%(78%～93%)，特异度为72%(56%～84%)[24]，但同样指出了该项研究存在异质性，亦有其他作者指出两种方法存在重叠诊断率[25]，因此PI-RADS委员会最近的建议也表示要谨慎对待此类研究的准确性[26]。

尽管ESUR在指南中建议使用DCE，但争议仍然存在[27]。实际上多数情况下，仅用bp-MRI足矣，T2WI和DWI可以准确地判断肿瘤的侵袭程度(特别是在肿瘤较大或恶性程度很高的情况下)，且更为节省时间和成本，不会带来与对比剂相关的潜在风险[28]，而DCE只作为一种辅助序列，仅限于进一步评估病灶位置或者评估一致性不高的病灶，亦用于小病灶的检出。

3.2 评估存疑病灶

DCE有助于提高PI-RADS 3分或评估一致性不高的病灶的分层能力。有研究证明使用DCE可改善前列腺癌的检出和分层，Gr eer等[7]在研究中通过对外周带的分析，将DWI与DCE联合可使PI-RADS评分为2分、3分和4分的病灶检出率分别提高15.7 %、16.0 %和9.2 %。对于在DWI上判断为3分的外周带的病灶，DCE阳性灶较阴性灶检出率更高(67.8 %和40.0 %)。虽然有助于提高检出率[29]，但最终还是取决于临床如何处理此类病灶，如果临床均采用3分以上的病灶进行活检，那么检出率就不会受到影响。从此角度看，同PI-RADS V2.1 建议的一样，常规扫描中可不使用对比剂，仅在有评分不一致或想进一步评估病灶的情况下使用。PI-RADS 3分是一个比较复杂的情况，为了避免不必要的活检，在T2WI基础上使用DCE和DWI可以让需要活检比例下降8.9 %[30]。

bp-MRI对图像质量和诊断医师经验上要求更高[31]。Gat t i等[32]的研究结果显示在富有经验的放射科医生身上bp-MRI和mp-MRI均显示出很好的一致性(敏感度为91%～96%，AUC为86%～93%)，在病例数为300和100时mp-MRI的AUC分别为86%和77%，而bp-MRI的AUC分别为73%和68%。使用DCE序列显著提高了经验丰富的放射科医生的诊断准确率，这就代表DCE的作用不仅限于二次诊断。重点是确定一个特定的阈值，用以明确何时需要通过DCE来提高敏感度，或何时提高特异度，从而避免无用的活检。还有一点需要注意的是，使用DCE才确定为PI-RADS 4分的病变与不使用DCE就确定为PI-RADS 4分病变，这两种情况不能做同等处理[26]。

3.3 小病灶的检出

最近的研究表明，bp-MRI识别前列腺癌的能力一般与病灶大小呈正比，在病灶大小＞10 mm时的诊断性能较高。而DCE有助于识别小病灶(＜7 mm)，单纯使用bp-MRI可能会造成小病灶的漏诊[8]。DCE还可以充分测量病灶大小，较小的病灶也可以进行测量，这有助于提高靶向活检的检出率。然而目前尚无量化此类研究的文献[33]。

3.4 不同风险患者的MR检查建议

PI-RADS委员会对不同风险的患者在使用MR检查上做出建议[27]：①低风险患者：此类患者阴性检查的可能性很高，主要是排除前列腺癌和减少前列腺癌的过度诊断。如果确定在PI-RADS 4～5分时进行活检，单独使用bp-MRI基本可行；②中高危患者：包括所有具有遗传易感性、临床评分较高、监测发现PSA值快速上升以及活检阴性但PSA值持续升高的患者。此类患者除非存在具有恶性特征的典型病变，否则应首选mp-MRI以提高诊断敏感度；③高危患者：包括PSA值很高且经直肠指检异常的患者，其在临床上具有明显的病变，此情况下单独使用bp-MRI即可。

3.5 DCE在术后评价的应用

DCE可用于评估根治性前列腺切除术后对治疗的反应。根治术后PSA再次升高时，DCE在检测复发上效果明显。由于疤痕组织的存在，根治术后检测肿瘤复发往往比较困难。Panebianco等[34]使用常规MRI，MR波谱和DCE以及18F-胆碱PET/CT评估了84例前列腺切除术后疑似局部复发的患者，得出的结论是mp-MRI的准确性高于PET/CT(MRI和PET/CT AUC分别为97%和84%)。DCE用于检测放疗或消融后复发也很有效。因放疗后PSA水平不再可靠，导致检测放疗后复发也有一定的困难，且放疗后前列腺会出现纤维化，直肠指检可能会将前列腺的纤维化部分当作病灶。已有文献表明DCE在诊断放疗后复发方面有较高的准确度[34]。

4 结论与展望

前列腺MRI对于前列腺癌的检测、分期和治疗计划至关重要。近年来，有许多针对bp-MRI与mp-MRI诊断准确率的研究，DCE的实用性争论也越来越多。尽管mp-MRI具有相对较高的敏感度，但bp-MRI已被证明不逊于mp-MRI，DCE在确诊模糊病灶或较小的病灶中价值较高。同时bp-MRI对图像质量和放射科医生诊断水平要求较高。综上，当前建议根据不同医院的不同情况选择bp-MRI或mp-MRI进行检查，这两种方法不是独立存在的，必要时可作为相互的补充检查。关于DCE的其他作用还需要进一步的研究。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。